第七章 旋光異構(gòu)-2

第七章旋光異構(gòu)1本章重點(diǎn)講授：1.立體化學(xué)中的幾個(gè)基本概念——理解2.旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系——理解3.手性分子的分類(lèi)及情況分析——掌握4.旋光異構(gòu)體的性質(zhì)與不對(duì)稱合成——理解27.1立體化學(xué)中的幾個(gè)基本概念7.1.1立體異構(gòu)

構(gòu)造相同,分子中原子或基團(tuán)在空間的排列方式不同。立體異構(gòu)37.1立體化學(xué)中的幾個(gè)基本概念1.偏振光與比旋光度光波振動(dòng)方向與光束前進(jìn)方向關(guān)系示意圖

普通光7.1.2物質(zhì)的旋光性

平面偏振光：通過(guò)Nicol棱鏡，僅在一個(gè)平面上振動(dòng)的光。47.1立體化學(xué)中的幾個(gè)基本概念

2.旋光儀、旋光度、比旋光度旋光性：使偏振光偏振面旋轉(zhuǎn)的能力。旋光度：使偏振光偏振面旋轉(zhuǎn)的角度。用

表示。旋光方向：右旋（+）、d-/D-;左旋（-）、l-/L-比旋光度[]

t=57.1立體化學(xué)中的幾個(gè)基本概念7.1.3對(duì)映異構(gòu)體和手性左手 鏡 右手左手的鏡像是右手——對(duì)映關(guān)系左、右手對(duì)映而不能重合，這種性質(zhì)稱為——“手性”。67.1立體化學(xué)中的幾個(gè)基本概念任何物體都有它的鏡像。一個(gè)有機(jī)分子在鏡子內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的鏡像。實(shí)物與鏡像相應(yīng)部位與鏡面具有相等的距離。實(shí)物與鏡像的關(guān)系叫對(duì)映關(guān)系。77.1立體化學(xué)中的幾個(gè)基本概念具有對(duì)映而不能重合關(guān)系的立體異構(gòu)體，互稱為對(duì)映異構(gòu)體（簡(jiǎn)稱對(duì)映體enantiomers），如乳酸。87.1立體化學(xué)中的幾個(gè)基本概念

有對(duì)映異構(gòu)體的分子稱為手性分子（Chiralmolecule），或稱分子具有手性(chirality).乙醇沒(méi)有對(duì)映體，因此是非手性分子。CH3HHOHCOHH3CHCO2HC*CH3HHOCO2HC*非手性分子手性分子

與4個(gè)不同基團(tuán)相連的碳原子稱為手性碳原子(常用*C表示),正是這種碳原子使乳酸分子產(chǎn)生了手性。*C只是手性原子(又稱手性中心)的一種。97.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系7.2.1手性與對(duì)稱性要判斷一個(gè)分子是否具有手性可以從考察這個(gè)分子有無(wú)對(duì)稱因素（symmetryofelements）入手。如果分子中沒(méi)有對(duì)稱面或?qū)ΨQ中心，則該分子是手性分子，存在對(duì)映異構(gòu)體。1、對(duì)稱面(m)假如有一個(gè)平面可以把分子切開(kāi)成兩部分，而一部分正好是另一部分的鏡像，這個(gè)平面就是分子的對(duì)稱面。具有對(duì)稱面的分子與其鏡像能夠重合，因而無(wú)手性。丙酸分子的對(duì)稱面107.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2.對(duì)稱中心

若分子中有一點(diǎn)P，通過(guò)P點(diǎn)畫(huà)任何直線，如果在離P點(diǎn)等距離的直線兩端有相同的原子或基團(tuán)，則點(diǎn)P稱為分子的對(duì)稱中心，簡(jiǎn)稱為對(duì)稱心。ClFFHHHHClP具有對(duì)稱心的化合物和它的鏡象能夠重合，因此不具有手性.117.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系下列化合物哪些有對(duì)稱面,哪些有對(duì)稱心？CH3CH3BrHHHH2ClFFHHHHCl31CH3 CH3CCH H4Br127.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系CH3ClHHCH3ClHHCH3ClHHCH3ClHH哪些分子是手性分子？CH3HCH3HCH3HCH3HCH3ClCH3Cl1234567137.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系7.2.2對(duì)映異構(gòu)體結(jié)構(gòu)的表示方法1、立體結(jié)構(gòu)式COOHCH3OHHCOOHCH3HOHCOOHCH3OHHCOOHCH3HHO或：鍥形式147.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2、Fischer投影式

[規(guī)定]投影時(shí)，與手性碳相連橫向兩個(gè)鍵朝前，豎向兩個(gè)鍵向后（“橫前豎后”）

，交叉點(diǎn)為手性碳。一般將主碳鏈放在豎直線上，把命名時(shí)編號(hào)最小的碳原子放在上端。157.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系C

OHCHOHCH2OHFischer投影式CHO

HCHHO

2OH(+)-甘油醛COOHHHHOOHHOOCFischer投影式CO2HCO2HOHHOHH(+)-酒石酸167.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系比較投影式時(shí)必須遵守下列規(guī)則：

1、Fischer投影式不能離開(kāi)紙面進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。2、若要知道兩個(gè)投影式是否能重合，只能使它在紙面上轉(zhuǎn)動(dòng)180°,而不能旋轉(zhuǎn)90°或270°。177.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系3、Fischer式中*C上所連原子或基團(tuán)可以兩-兩交換偶數(shù)次。若交換奇數(shù)次，將會(huì)使構(gòu)型變?yōu)樗膶?duì)映體。4、三基團(tuán)輪換操作，不改變其構(gòu)型。HNH2CO2HCH3CO2HNH2HCH3CO2HNH2HCH3CO2HNH2HCH3187.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系下列Fischer式是否表示同一化合物？

COOH CH2OH H OH HO H CH2OH COOH

1

2

COOH OH HO H HOCH2 COOH CH2OH H

3

4197.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系7.2.3對(duì)映異構(gòu)體構(gòu)型的命名1、構(gòu)型的D/L命名法

選擇甘油醛作為標(biāo)準(zhǔn)，并人為地規(guī)定它的構(gòu)型。規(guī)則：在嚴(yán)格的Fischer投影式中，C*上取代基處于右側(cè)為D-構(gòu)型；處于左側(cè)為L(zhǎng)-構(gòu)型。207.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系2、構(gòu)型的R/S命名法（IUPAC命名法）方法：次序規(guī)則排次序，方向盤(pán)上定構(gòu)型。(1)把手性碳上所連的四個(gè)原子或基團(tuán)根據(jù)順序規(guī)則排出大、中、小、最小。(2)把最小的基放在方向盤(pán)的連桿上，其它三個(gè)基就在方向盤(pán)上。(3)再觀察這三個(gè)基的大、中、小走向，順時(shí)針為R，反時(shí)針為S。217.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系a－>b－>c順時(shí)針:R構(gòu)型a－>b－>c反時(shí)針：S構(gòu)型227.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系SR

R

將下列化合物改寫(xiě)成Fischer投影式，并標(biāo)出手性碳原子構(gòu)型。237.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系試判斷下列Fischer投影式中與(s)-2-甲基丁酸成對(duì)映關(guān)系的有哪幾個(gè)？

247.2旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系直接根據(jù)Fischer投影式命名的簡(jiǎn)便方法介紹： COOH COOH

H OH HO H CH3 CH3

CH2Cl HH